冰川型海平面变化控制下的台地碳酸盐岩成岩作用:以陕西镇安西口石炭-二叠系界线剖面为例

以陕西镇安西口石炭-二叠系界线剖面为具体实例, 探讨了冰川型海平面变化控制下的台地碳酸盐岩成岩作用规律.描述了陕西镇安西口石炭-二叠系界线剖面碳酸盐岩的各种成岩作用类型.根据成岩组构将研究区碳酸盐岩的成岩环境分为海水、大气淡水和埋藏环境.综合分析了各种成岩作用及其成岩环境的纵向分布特征.研究表明, 剖面上碳酸盐岩成岩作用和成岩环境的特征与岩石在高频旋回中的相对位置存在明显的对应关系, 受大振幅、高频率的冰川型海平面变化控制.早期海平面相对上升, 形成旋回的下部单元, 岩石首先经历海底成岩作用, 随着上覆沉积物的增加, 逐渐进入浅埋藏环境, 成岩作用表现为以压溶、重结晶作用发育为主要特征.晚期形成旋回的上部单元, 由于海平面相对下降, 沉积物逐渐抬升, 早期海底成岩作用尚未充分发育就脱离海水环境, 进入大气淡水成岩环境, 以强烈的大气淡水成岩作用为特征.      

羌塘盆地东缘中侏罗统布曲组碳酸盐岩成岩作用与成岩环境

羌塘盆地东缘布曲组碳酸盐岩的成岩作用类型主要有泥晶化作用、胶结作用、压实压溶作用、破裂作用、溶解作用等,其中以破裂作用、溶解作用和泥晶化作用最为发育。根据成岩组构可将碳酸盐岩的成岩环境分为海水、大气淡水和埋藏三种成岩环境。初步总结了布曲组剖面上成岩作用与沉积环境和海平面变化的关系。沉积旋回的下部以选择性的内溶孔和海底泥晶化作用为主要特征,中上部以发育压实、压溶的埋藏成岩作用为主。海平面到达最高点以后快速下降,以发育晚期的大汽淡水溶蚀作用为主要特征。初步总结了海进环境下成岩作用演化序列;探讨了羌塘盆地东缘的布曲组在油气普查与方面的重要意义。     

渤海海域渤中凹陷奥陶系碳酸盐岩成岩作用

渤中凹陷奥陶系碳酸盐岩在沉积后经历了漫长的地质改造,不同成岩作用改造使储层极为复杂,因此识别不同成岩环境对潜山储层预测具有一定意义。通过岩石薄片观察、扫描电镜、阴极发光等分析确定研究区奥陶系碳酸盐岩经历了正常海水成岩环境、大气淡水成岩环境和埋藏成岩环境,储层储集空间以溶蚀作用引起的次生孔隙和裂缝为主,物性中等,储层非均质性强。结合区域构造演化,镜下特征,碳、氧同位素分析及包裹体分析表明虽然在大气淡水成岩环境及埋藏成岩环境下均有溶蚀作用发生,但对该区下古生界碳酸盐岩储层影响最大的是古生代-中生代期间大气淡水环境下的表生岩溶作用,构造运动导致地层抬升遭受长时间风化淋滤从而改善了储层物性,而埋藏环境下溶蚀改造对储层物性改造有限;新近纪期间深埋环境下大规模胶结作用是本区奥陶系储层物性降低的主要因素。     

塔里木盆地西部碳酸盐岩成岩演化与储层形成关系

塔里木盆地西部碳酸盐岩的地质演化，主要经历了大气淡水成岩环境，海水成岩环境和埋藏成岩环境的改造，形成丰富的储人间类型和4种典型的孔隙结构特征，即溶孔－晶间孔复合型，粒间孔－粒间溶孔型，缝合线－微裂缝型和致密微孔型，大气淡水淋滤溶解作用和各种类型白云岩化作用有利于优质储层的形成，而胶结作用及压实，压溶作用则阻碍了储集空间的形成，奥陶系微晶灰岩和生屑灰岩由于主要经历了海水成岩－埋藏成岩环境的改造，胶结和压实作用特征明显，未能形成有效储集空间，整体属Ⅳ类差储集层，石炭系碳酸盐岩储层特征具有分区性，麦盖提斜坡区的储层物性明显优于巴楚隆起区，这与斜坡区碳酸盐岩遭后期大气淡水淋溶改造有关，古近系卡拉尔组碳酸盐岩经去膏化作用和大气淡水淋溶作用的复合改造，储层整体面貌呈Ⅲ-Ⅰ类的优良储层。     

陕西镇安石炭系一二叠系界线剖面层序地层和相对海平面变化研究

在陕西镇安西口上石炭统逍遥阶至下二叠统隆林阶的剖面上，区分出含生物碎屑灰泥灰岩、生物碎屑粒泥灰岩、生物碎屑泥粒灰岩、生物碎屑颗粒灰岩、团块颗粒灰岩和核形石颗粒灰岩6种主要的碳酸盐岩微相类型。通过详细的微相特征分析，确定了碳酸盐岩沉积过程中的水动力状况和相对水深变化趋势，识别出低能潮下型碳酸盐旋回A1、A2及高能浅滩型碳酸盐旋回B1、B2两类4种高频旋回。根据这些高频旋回在剖面上的有序叠置型式，将镇安西口地区的上石炭统逍遥阶至下二叠统隆林阶划分出12个四级层序和5个Ⅱ型三级层序地层单元，反映了这一地区晚石炭世逍遥期至早二叠世降林期曾发牛过12次四级相对海平面波动和5次明显的三级相对海平面升降。     

库车盆地西北缘下第三系碳、氧同位素特征及成岩环境

库车盆地西北缘及柯坪地区下第三系碳酸盐岩稳定同位素分析结果显示氧同位素组成在相对较小的范围内变化，而碳同位素组成变化很大。沉积学研究表明塔拉克组和小库孜拜组海相地层主要为潮坪、萨布哈和渴湖相沉积，在成岩过程中或成岩期后，沉积物不同程度地受到了淡水作用的影响。所分析的样品大部分形成于大气淡水成岩环境，富集１２Ｃ，δ１３Ｃ为正值的样品一般形成于海水成岩环境。稳定同位素分析是研究成岩作用的有效手段之一。     

塔里木盆地塔中地区中上奥陶统碳酸盐岩层序发育对同生期岩溶作用的控制

塔里木盆地塔中地区是塔里木油田的主要采油区。奥陶系碳酸盐岩是区内重要的目的层段之一。在剖面、测井和岩心资料的基础上,以Cross的高分辨率层序地层学理论为指导,对区内中上奥陶统进行了初步的层序地层研究,划分出了三级层序界面。结合镜下薄片分析,以特征成岩组构为大气淡水成岩作用的识别标志,识别出 4个大气淡水成岩透镜体。在横向连井层序对比的基础上,结合大气淡水成岩透镜体的发育层位,建立了层序地层和大气淡水成岩透镜体对比剖面。揭示不同级别层序界面对台地边缘碳酸盐岩同生期岩溶的控制,对于正确预测碳酸盐岩储层的发育规律,具有重要的指导意义。     

塔里木盆地西部碳酸盐岩成岩环境特征及其对储层物性的控制作用

塔里木盆地西部碳酸盐岩在其漫长的地质演化过程中 ,主要经历了大气淡水成岩环境、海水成岩环境和埋藏成岩环境的改造 ,形成了丰富的成岩组构和成岩作用类型。根据宏观和微观岩石学特征的研究 ,并结合地球化学 ,阴极发光和微量元素分析资料 ,可在研究区鉴别出十三种基本的成岩段类型和八种有利的复合成岩段 ,并详细描述了不同成岩段的成岩组构、成岩矿物组合特征和储集空间类型 ,同时深入探讨了不同成岩段与储层物性间的关系及其受控因素 ,从而将碳酸盐岩成岩演化特征与储层物性特征有机地联系起来 ,为客观评价和预测储集层在纵向和平面上的展布规律确立了理论基础     

中扬子台地北缘灯影组碳酸盐岩成岩作用序列及成岩模式

研究区主要的成岩作用类型有胶结、溶解、硅化、白云石化、压实－压溶和去白云石化作用等，详细研究了每种成岩作用的矿物岩石学特征及对孔隙形成，演化的影响。把研究区成岩环境划分为大气淡水成岩环境、海水成岩环境、混合水成岩环境、埋藏成岩环境和晚期表生成岩环境五大类，总结了每种成岩环境的成岩组构特征，成岩标志、ε＾１８Ｏ和δ＾１３Ｃ及微量元素Ｎａ＾２＋、Ｓｒ＾２＋的分布规律。此外，还探讨了深水斜坡相粉－细晶白     

陕西镇安石炭系--二叠系界线剖面层序地层和相对海平面变化研究

在陕西镇安西口上石炭统逍遥阶至下二叠统隆林阶的剖面上,区分出含生物碎屑灰泥灰岩、生物碎屑粒泥灰岩、生物碎屑泥粒灰岩、生物碎屑颗粒灰岩、团块颗粒灰岩和核形石颗粒灰岩6种主要的碳酸盐岩微相类型。通过详细的微相特征分析,确定了碳酸盐岩沉积过程中的水动力状况和相对水深变化趋势,识别出低能潮下型碳酸盐旋回A1、A2及高能浅滩型碳酸盐旋回B1、B2两类4种高频旋回。根据这些高频旋回在剖面上的有序叠置型式,将镇安西口地区的上石炭统逍遥阶至下二叠统隆林阶划分出12个四级层序和5个II型三级层序地层单元,反映了这一地区晚石炭世逍遥期至早二叠世隆林期曾发生过12次四级相对海平面波动和5次明显的三级相对海平面升降。     

徐州地区下古生界碳酸盐岩的碳、氧同位素研究

在已有的对徐州地区下古生界碳酸盐岩详细岩石学研究基础上，系统测试了碳酸盐岩方解石和白云石的碳、氧同位素组成特征；地球化学和岩石学研究相结合，综合提取了碳酸盐岩碳、氧同位素组成的沉积、成岩地质信息；初步探讨了同位素组成的地层变化及其意义。研究结果表明：碳酸盐岩碳同位素组成特征可以指示沉积环境及其演化，开阔陆表海、灰质障壁砂坝、局限陆表海、潮下带、潮渠、藻坪诸沉积相间碳酸盐岩的δ^13C值表现出规律性变化，碳同位素组成变化曲线上的显著正偏移与海侵有关；碳酸盐岩氧同位素组成对成岩环境及其演化有明显响应，淡水成岩环境、潮上成岩环境、潮间成岩环境、潮下成岩环境和埋藏成岩环境具有不同的碳酸盐岩氧同位素组成特征；徐州地区大北望寒武系剖面地层界线附近都有碳、氧同位素组成变化的特征显示，研究工作证实了徐州地区下古生界同位素地层划分的可行性。     

黔南晚石炭世叶状藻礁灰岩的成岩作用

通过偏光显微镜研究和阴极发光技术, 对黔南晚石炭世叶状藻礁灰岩的成岩作用做了详细研究, 认为礁灰岩主要成岩作用类型有: 生物黏结障积作用、泥晶化作用、胶结作用、压实压溶作用、破裂作用、重结晶作用和溶解作用等。根据岩石薄片阴极发光测试结果的观察、分析, 将成岩过程划分为4个阶段: 准同生成岩阶段、早期成岩阶段、埋藏成岩阶段和后生成岩阶段。通过各种成岩作用的标志性特征及它们在阴极发光下的特征, 推测藻礁灰岩主要经历了海底成岩环境、大气淡水成岩环境和埋藏成岩环境。     

鄂尔多斯盆地巴汗淖地区马五_6段碳酸盐岩C、O同位素特征及其成岩意义

鄂尔多斯盆地北部巴汗淖地区马五6段为风化壳型碳酸盐岩地层,岩性以鲕粒灰岩、晶粒白云岩为主,次生孔隙发育,是重要的油气储集层。采用Finnigan MAT252气体同位素质谱仪分别对该段碳酸盐岩进行C、O同位素测试,详细分析了巴汗淖地区马五6段碳酸盐岩成岩环境及孔隙演化条件。样品分析结果表明:埋藏高温成岩环境使得δ18O值与奥陶纪海水的δ18O值相比明显偏负,且白云岩δ18O值与灰岩δ18O值相比偏负,主要是埋藏白云石化作用的结果;δ13C值与奥陶纪海水δ13C值相当,极个别数值偏负,说明研究区马五6段在成岩作用过程中受有机碳影响较小,表明成岩作用发生在浅-中埋藏条件下。研究区孔隙度、渗透率的相关关系明显,主要是大气淡水成岩作用的改造,优化了孔隙及渗流通道,提高了储层的物性。     

湘中禾青地区中上泥盆统碳酸盐岩的成岩作用及其与成矿的关系

本文研究了湘中禾青地区中上泥盆统碳酸盐岩的成岩作用及其与成矿的关系。根据野外工作、镜下观察、C、O同位素特征和痕量元素特征的研究,区内碳酸盐岩成岩作用方式主要有压实作用、胶结作用、新生变形和白云岩化作用4种。它们经历了淡水渗流、淡水潜流、海水和埋藏地下混合水4种成岩环境。由于含矿层以上成岩环境的开放性和其下成岩环境的闭塞,埋藏地下混合水成岩作用使矿质富集而形成工业矿体。     

陕西镇安西口石炭系-二叠系界线剖面综合地层学研究

对中国海相石炭—二叠系界线典型剖面陕西镇安西口剖面进行了生物地层、层序地层、磁性地层、事件地层多学科综合研究。在石炭—二叠系界线附近建立了4个牙形石生物带,自下而上依次为Streptogna-thoduselegantulus带,S·elongatus带,S·gracilis带和S·isolatus带。将研究区石炭—二叠系界线置于S·isolatus带的底界,较以带Pseudofusulinakrotowisphaeroidea-Dunbarinella(PD)带的底界为标志确定的石炭—二叠系界线层位低3·3m。在西口剖面上石炭统逍遥阶至下二叠统隆林阶,以初始海泛面作为层序界面,识别出12个四级层序(大体相当于副层序组),构成5个Ⅱ型三级层序。这5个三级层序及其对应的海平面变化与贵州独山、罗甸纳水、紫云扁平剖面同期地层中三级层序及海平面变化旋回之间显示出较好的对应关系。除下杨家河阶外,其余各阶的底界,包括逍遥阶、上杨家河阶、范家河阶、垭口阶及隆林阶的底界,基本上都位于沉积相转换点或其附近,即层序地层及海平面变化旋回的关键界面或其附近。表明这5个三级层序的关键界面与年代地层界线的关系相当密切。碳酸盐岩磁化率大小与碳酸盐岩微相存在一定的对应关系,显示相对海平面变化是控制碳酸盐岩磁化率大小的重要因素。另外,在重要地层界线附近常出现磁化率异常高值,说明碳酸盐岩磁化率可能作为地层划分对比的重要依据。西口地区晚石炭世逍遥期至早二叠世隆林期地层中可识别出两次明显的类辐射事件。第一次类辐射事件发生在Occidentoschwagerinaalpina-O·postgallowayi(OS)组合带底部,即下杨家河阶的底部。第二次辐射事件发生在Mccloudiaregularis-Par-aschwagerinafragosa-Robustoschwagerinaxiaodushanica(MPR)组合带底部,即范家河阶的底部。具有三级和三级以上隔壁的四射珊瑚动物群突然大量繁盛,代表四射珊瑚演化进程中一次重大变革。在陕西镇安石炭—二叠系界线附近,这个生物事件首现层位相当于类Pseudofusulinaurdalensi(PU)带下部,高于该带底界不到12m,以Xikouphyllum-Shaannanophyllum-Szechuanophyllum-Wentzellophyllum组合带为代表。在这个层位牙形石也发生了重要变化。各类地质事件记录出现的层位关系密切。在垭口阶底界各类地质事件记录吻合最好,隆林阶底界次之,然后是范家河阶底界。与上述3条界线相比,在镇安西口剖面上,以牙形石Streptognathodusisolatus的首现位置确定的石炭—二叠系界线事件地层特征不明显,既不是一个生物辐射演化面,碳酸盐岩磁化率变化也不太明显,在实际工作中不易使用。     

塔中上奥陶统方解石胶结物类型及其形成环境

通过对塔中地区上奥陶统数百块碳酸盐岩薄片和抛光面中各种方解石胶结物特征和成因的观察,并结合微量元素和碳、氧同位素分析,共识别出11种胶结物类型。详细描述了各胶结物的特征,并确定了胶结物的分布和形成次序。在此基础上对该区碳酸盐岩方解石胶结物形成环境进行了分析,共划分出海底成岩环境、大气水成岩环境和埋藏成岩环境。从而为该区孔隙演化史的建立和有利勘探目标预测提供了有力的依据。     

塔里木盆地西南坳陷昆仑山前古近系卡拉塔尔组储层沉积特征及其预测评价

塔里木盆地西南缘沿西昆仑山前古近系卡拉塔尔组沉积巨厚的碳酸盐岩与碎屑岩混层,分布范围西至喀什、东至叶城县克里阳地区,有3次大规模的海侵海退,即3个沉积微旋回;沉积储层展布的划分以同由路克、和什拉甫为界,同由路克地区为海湾泻湖区,七美干至和什拉甫为台地至台地边缘的碳酸盐岩沉积区,和什拉甫至普司格为碳酸盐岩与碎屑岩混合沉积区;成岩环境有浅海海底成岩环境、潮坪成岩环境、大气淡水成岩环境和埋藏成岩环境;因成岩白云石化作用形成的细晶白云岩伴生的晶间孔隙与因混合白云石化作用形成的粉晶砂屑白云岩、泥晶粉晶腹足云灰岩被溶蚀产生的粒内孔隙和粒间孔隙皆为较好的储层类型;评价结果显示:喀什凹陷卡拉塔尔组碎屑岩储层大部分具有超低孔超低渗的特点,碳酸盐岩储层属于超低孔特低渗储层,叶城凹陷卡拉塔尔组为特低孔特低渗储层。     

南海西沙海域西科1井第四系生物礁: 碳酸盐岩成岩作用特征

以西科1井第四系乐东组生物礁-碳酸盐岩地层为研究对象, 通过偏光显微镜观察、茜素红-S和铁氰化钾混合溶液染色、扫描电镜和矿物阴极发光性观察等分析方法研究了生物礁-碳酸盐岩的岩石学和成岩作用特征.西科1井生物礁-碳酸盐岩成岩作用包括较弱的压实作用、新生变形作用、微生物泥晶化作用、溶解作用、胶结作用.以典型胶结物岩相学产状为标志, 结合矿物阴极发光性特征识别出了大气水和海水成岩环境.其中, 大气水成岩环境以典型的新月形或悬垂形方解石胶结物为识别标志, 海水成岩环境以纤维状-针状文石为识别标志.成岩环境的垂向分布表现为: 0~27 m深度内为显著的大气水成岩环境; 27~42 m深度内以大气水成岩环境为主, 其次为海水成岩环境; 42~105 m深度内以大气水成岩环境为主, 海水成岩环境的影响弱; 105~172 m深度内大气水和海水成岩环境均出现; 172.00~214.89 m深度内为海水成岩环境.      

四川江油马角坝地区上石炭统层序地层研究

应用露头层序地层学基本原理和方法、结合碳酸盐岩微相、古生物学、成岩作用、沉积相和沉积事件等理论,对江油马角坝地区上石炭统碳酸盐岩地层进行了露头层序地层研究。研究表明,研究区晚石炭世为典型的陆表海沉积,地形平坦,地壳下降相对缓慢,海水较浅,沉积物界面与海平面接近,主体为碳酸盐岩开阔台地和浅滩沉积环境。水体主体深度为0~50m,为低幅高频低速的海平面变化。根据沉积层序界面的露头和镜下标志,共划分出7个三级层序,反映了研究区晚石炭世具有7次相对较大的海平面升降旋回。发育TST和HST,普遍缺失LST,局部CS难以识别。平均每个层序时限约为2.7Ma,并伴随着多次四级、五级乃至高频海平面变化,共同组成了研究区简单而复杂的碳酸盐岩地层格架。动力机制主要源于晚古生代冰川型全球海平面变化,其原因可能为晚古生代冰期(大洋水体积的周期型变化或大陆冰盖的增长和衰减)和风暴事件共同作用的结果,同时受到古地形、物源和沉积物供应量变化的制约。其中,CSQ1、CSQ3和CSQ4对应的海平面变化幅度较大,海平面变化速率主要为突发性的快递上升到缓慢下降或缓慢上升到相对下降的特点。CSQ2、CSQ5、CSQ6和CSQ7对应的海平面变化幅度不大,为缓慢上升和缓慢下降的特点。     

浙江桐庐二叠纪海绵生物丘的沉积环境和成岩环境

浙江桐庐二叠纪茅口期海绵丘发育于碎屑陆棚上，呈透镜状，无礁前和礁后相。由于当时相对频繁的海进海退，使该丘在生长过程中出现三次成礁期，海进成礁，海退消亡。其主要的礁岩类型为海绵（或水螅）障积岩，在上部出现纹层藻和古石孔藻粘结岩，最后为潮坪相叠层石灰泥岩所覆盖。该丘经历了早期海底、海水潜流带、混合水和大气淡水成岩环境。早期成岩作用以灰泥淀积作用为主，大部分孔隙都为灰泥所充填，少量残余孔隙中可见形成于早期海底成岩环境的纤状和针状方解石胶结物。